CN115278480A - 一种多振膜联动的扬声器及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多振膜联动的扬声器及其电子设备，包括：壳体，为中空结构，所述壳体开设有被动发音口和若干主动发音口；若干主动扬声器，分别设置于所述主动发音口；被动扬声器，设置于所述被动发音口；若干所述主动扬声器和所述被动扬声器封设所述壳体使其形成内部密封的结构，若干所述主动扬声器和所述被动扬声器互相连通设置。主动扬声器产生的壳体内空气变化进而驱动被动扬声器跟随空气的压缩或膨胀做出反向动作，最终被动扬声器也在次驱动下产生相应的振动从而发声，使整体扬声器发出的声音的声场更广、声音悦耳，声音中增加了各个主动扬声器所缺少的低频部分。

Description

一种多振膜联动的扬声器及其电子设备

技术领域

本发明涉及扬声器领域，具体指有一种多振膜联动的扬声器及其电子设备。

背景技术

扬声器是一种将电信号转换为振动信号，从而发出声音的电子器件。扬声器一般包含磁路系统用于提供磁性，以及振动系统用于接受电信号并产生与磁路系统相吸或相斥的极性，从而产生振动。

现有的扬声器一般只有一个振膜，声音一般由低频和高频组成，为了发出不同频段的声音，现有的音响会配备多个扬声器，其中一个扬声器用于发出低频声音，其中一个扬声器用于发出高频声音。由于低频扬声器的体积较大，并且多个扬声器所需要占用的空间也大，因此现有的音响其体积也较大。

针对上述的现有技术存在的问题设计一种多振膜联动的扬声器及其电子设备是本发明研究的目的。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明在于提供一种多振膜联动的扬声器及其电子设备，能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种多振膜联动的扬声器，包括：

壳体，为中空结构，所述壳体开设有被动发音口和若干主动发音口；

若干主动扬声器，分别设置于所述主动发音口；

被动扬声器，设置于所述被动发音口；

若干所述主动扬声器和所述被动扬声器封设所述壳体使其形成内部密封的结构，若干所述主动扬声器和所述被动扬声器互相连通设置。

进一步地，包括一个磁路系统，所述磁路系统按等角度间隔设置若干凸起部，所述磁路系统的中心位配置为第一磁极，所述凸起部配置为第二磁极，所述第一磁极和所述第二磁极相反；所述主动扬声器包含音圈，每个所述音圈分别套设于所述凸起部外侧。

进一步地，包括支撑块和若干磁路系统，所述支撑块为与若干所述主动扬声器相配合的多边形结构，若干所述磁路系统设置于所述支撑块的各个侧面，所述主动扬声器包含音圈，每个所述音圈分别套设于所述磁路系统。

进一步地，所述壳体为立方体结构，所述壳体在其四个侧面开设所述主动发音口，所述壳体在其顶面开设所述被动发音口，所述壳体的底面密封设置。

进一步地，所述主动扬声器包含主动振膜，所述主动振膜分别挂设于所述主动发音口，所述被动扬声器包含被动振膜，所述被动振膜挂设于所述被动发音口。

进一步地，定义每个所述主动扬声器的有效面积为Si、所述被动扬声器的有效面积为A、每个所述主动扬声器的最大振动幅度为Di、所述被动扬声器的最大振动幅度为B，其中i为1－n之间的正整数，n为主动扬声器的数量，则：

进一步地，所述主动扬声器连接至同一个驱动电路，从而使所有的所述主动扬声器接收到的驱动信号相同。

一种电子产品，包含所述的一种多振膜联动的扬声器。

因此，本发明提供以下的效果和/或优点：

主动扬声器接受驱动电路的电信号从而产生振动，发出声音。然后，主动扬声器发声的过程中，主动扬声器带动壳体内密封的空间内的空气产生压缩或膨胀，由于所述主动扬声器和所述被动扬声器互相连通设置，因此主动扬声器产生的壳体内空气变化进而驱动被动扬声器跟随空气的压缩或膨胀做出反向动作，最终被动扬声器也在次驱动下产生相应的振动从而发声。因此本申请通过内部的结构设置，使得发音增加的部件增加，使人耳能感受到更多的扬声器发出的声音。

各个主动扬声器在同一个驱动信号的驱动下，各个主动扬声器发出的声音、产生振动是相同的。声音对应的振动的特征是，在低频段声音对应的振动幅度或者能量较大，在高频段声音对应的振动幅度或者能量较小。本实施例通过多个主动扬声器产生相同的声音或振动从而驱动被动扬声器的作用下，多个主动扬声器的振动幅度或者能量相互叠加，从而使低频段振动幅度或者能量大大提高，而高频段的振动幅度或者能量轻微提高，使得被动扬声器发出的声音包含大量的低频段，降低整体扬声器的F0，使整体扬声器发出的声音的声场更广、声音悦耳，声音中增加了各个主动扬声器所缺少的低频部分。

应当明白，本发明的上文的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对如要求保护的本发明的进一步的解释。

附图说明

图1为本发明提供的实施例一的结构示意图。

图2为本发明提供的实施例一的结构爆炸示意图。

图3为本发明提供的实施例一的磁路系统的示意图。

图4为振膜有效面积的示意图。

图5为本发明提供的实施例二的磁路系统的示意图。

图6为本发明提供的扬声器的频响曲线数据图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：

参考图1－2，一种多振膜联动的扬声器，包括：

壳体1，为中空结构，所述壳体1开设有被动发音口102和若干主动发音口101；本实施例中，壳体1可以如图2所示的架体及其相应的底面组成，其中主动发音口101的数量不做限制，例如本实施例中，主动发音口101的数量为4个，在其他实施例中也可以是其他数量。本实施例中，被动发音口102的数量为1个。

若干主动扬声器2，分别设置于所述主动发音口101；

本实施例中，主动扬声器2的结构组成可以包括磁路系统、振动系统、支撑系统，其中支撑系统由壳体1提供，用于对主动扬声器2的各个部件进行设置，磁路系统用于产生磁力线，振动系统包括振膜和固定设置于振膜的音圈，音圈绕设于磁路系统的外围，从而接收磁路系统的磁力线并且在音圈上下运动的过程中与磁力线进行切割，音圈还用于接受外界驱动电路的电信号，从而使音圈产生相应的磁场，音圈的磁场和磁路系统的磁场产生相斥或相吸的力从而对应振动，音圈带动振膜振动即可发出声音。本实施例中，各个主扬声器2的支撑系统由壳体1提供。

被动扬声器3，设置于所述被动发音口102；

本实施例中，被动扬声器3只包含振膜，不包含磁路系统和音圈，也不连接至任何驱动电路。

若干所述主动扬声器2和所述被动扬声器3封设所述壳体1使其形成内部密封的结构，若干所述主动扬声器2和所述被动扬声器3互相连通设置。

本实施例中，该技术特征为核心技术特征。主动扬声器2通过内部的间隙与主动扬声器2连通，并且壳体1被所述主动扬声器2和所述被动扬声器3封设，也就是说或，壳体1内部的空气能够在主动扬声器2和被动扬声器3之间流通，但壳体1内部的空气不能流通到壳体1外界。

主动扬声器2接受驱动电路的电信号从而产生振动，发出声音。然后，主动扬声器2发声的过程中，主动扬声器2带动壳体1内密封的空间内的空气产生压缩或膨胀，由于所述主动扬声器2和所述被动扬声器3互相连通设置，因此主动扬声器2产生的壳体1内空气变化进而驱动被动扬声器3跟随空气的压缩或膨胀做出反向动作，最终被动扬声器3也在次驱动下产生相应的振动从而发声。

进一步地包括一个磁路系统4，所述磁路系统4按等角度间隔设置若干凸起部401，所述磁路系统4的中心位配置为第一磁极，所述凸起部401配置为第二磁极402，所述第一磁极和所述第二磁极相反；所述主动扬声器2包含音圈201，每个所述音圈201分别套设于所述凸起部401外侧。

本实施例中，参考图3，磁路系统4的数量为1个，并且，磁路系统4为多边凸起的结构，例如本实施例中磁路系统4的结构为“井”字形结构，在立方形的四个侧边分别设置凸起部401，并且磁路系统4被配置为中心N极、凸起部S极的磁铁。因此，通过该结构可以使一个磁路系统4在每个凸起部401的位置均驱动一个振动系统。例如本实施例的主动扬声器2的振动系统包括主动振膜201和音圈202，音圈202套设在所述凸起部401外侧，从而使音圈202接受凸起部的磁力线并在电信号的作用下产生振动，进而使多个主动扬声器2共用一个磁路系统4。磁路系统4固定设置于壳体1的中央位置，从而使凸起部401朝向各个主动发音口101。

进一步地所述壳体1为立方体结构，所述壳体1在其四个侧面开设所述主动发音口101，所述壳体1在其顶面开设所述被动发音口102，所述壳体1的底面密封设置。

参考图2，本实施例的壳体1为立方体结构。在其他实施例中，壳体1的结构也可以是其他结构。壳体1在本实施例中起到了对各个扬声器支撑的作用，以及，壳体1的其中若干个面可以密封从而对壳体1内部密封起到结构的基础。并且，本实施例的主动扬声器2设置在壳体1的前后左右四个侧面，被动扬声器3设置在壳体1的顶面。各个扬声器将壳体1的各个开口堵设，从而形成壳体1内部密封的结构。

进一步地所述主动扬声器2包含主动振膜201，所述主动振膜201分别挂设于所述主动发音口101，所述被动扬声器3包含被动振膜，所述被动振膜挂设于所述被动发音口102。

参考图2，本实施例中，被动扬声器3只包含振膜而不包含音圈。并且，通过上述磁路系统4的设置，通过主动振膜201封闭主动发音口101，被动振膜封闭被动发音口102。这样做的好处是，通过振膜挂设的结构以及上述磁路系统的设置，本申请的被动扬声器3可以省略传统扬声器所需的U杯，取消U杯后，直接通过主动扬声器2的主动振膜201封设主动发音口101，然后，主动振膜201粘设的音圈202直接与磁路系统4进行配合，而不在需要U杯内放置磁路系统。

进一步地定义每个所述主动扬声器2的有效面积为Si、所述被动扬声器3的有效面积为A、每个所述主动扬声器2的最大振动幅度为Di、所述被动扬声器3的最大振动幅度为B，其中i为1－n之间的正整数，n为主动扬声器2的数量，则：

本实施例中，有效面积是指振膜的各个拱环的中线所围起的面积，例如其中一个主动振膜201的有效面积如图4的阴影部分所示。最大振动幅度是指扬声器的振膜在音圈的驱动下所能做出的最大振动的幅度，超过最大振动幅度，扬声器的可能会出现破音、杂音，甚至出现扬声器脱胶、振膜变形等损坏。

本实施例中，每个主动扬声器有效面积与最大振动幅度的乘积的和，表示多个主动扬声器所能对壳体1内的空气产生的最大形变量，则为了保证被动振膜不会被主动扬声器过分驱动从而变形、脱胶，则每个主动扬声器有效面积与最大振动幅度的乘积的和需要小于被动扬声器有效面积与最大振动幅度的乘积，甚至，为了声音质量，本实施例每个主动扬声器有效面积与最大振动幅度的乘积的和的70％需要小于被动扬声器有效面积与最大振动幅度的乘积。

进一步地，所述主动扬声器2连接至同一个驱动电路，从而使所有的所述主动扬声器2接收到的驱动信号相同。

本实施例中，这样做的有益效果是各个主动扬声器2在同一个驱动信号的驱动下，各个主动扬声器2发出的声音、产生振动是相同的。声音对应的振动的特征是，在低频段声音对应的振动幅度或者能量较大，在高频段声音对应的振动幅度或者能量较小。本实施例通过多个主动扬声器2产生相同的声音或振动从而驱动被动扬声器3的作用下，多个主动扬声器2的振动幅度或者能量相互叠加，从而使低频段振动幅度或者能量大大提高，而高频段的振动幅度或者能量轻微提高，使得被动扬声器3发出的声音包含大量的低频段，降低整体扬声器的F0，使整体扬声器发出的声音的声场更广、声音悦耳，声音中增加了各个主动扬声器2所缺少的低频部分。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：

包括支撑块5和若干磁路系统，所述支撑块5为与若干所述主动扬声器2相配合的多边形结构，若干所述磁路系统设置于所述支撑块的各个侧面，所述主动扬声器包含音圈，每个所述音圈分别套设于所述磁路系统。

本实施例中，磁路系统的数量为若干个，并且磁路系统分别设置于支撑块5的各个侧面，从而形成支撑块5的各个侧面均设置一个磁路系统的结构。并且磁路系统远离支撑块5的一端和靠近支撑块5的一端的磁极相反。

进一步提供一种电子产品，包含实施例一或二所述的一种多振膜联动的扬声器。

实验数据

参考图6，通过实施例一的带有被动扬声器的扬声器，以及由与实施例一的主动扬声器同规格四个独立的扬声器所组成的不带被动扬声器的扬声器，进行模拟声实验。如图6所示的频响曲线，实施例一的带有被动扬声器的扬声器的F0约为1.7kHz左右，而不带有被动扬声器的扬声器的F0约为4kHz左右。产生的声音效果，人耳听觉后认为带有被动扬声器的扬声器声音更加混厚有力。

实施例一的带有被动扬声器的扬声器的频宽约为1.7kHz－20kHz左右，而不带有被动扬声器的扬声器的频宽约为4kHz－20kHz左右。产生的声音效果，人耳听觉后认为带有被动扬声器的扬声器声音涵盖了更低的频段，声音层次感更强，人耳能够感受到鼓声等在低频段发声的乐器，而在不带有被动扬声器的扬声器，人耳能够感受不到鼓声等在低频段发声的乐器。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (8)

1.一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：包括：

壳体，为中空结构，所述壳体开设有被动发音口和若干主动发音口；

若干主动扬声器，分别设置于所述主动发音口；

被动扬声器，设置于所述被动发音口；

若干所述主动扬声器和所述被动扬声器封设所述壳体使其形成内部密封的结构，若干所述主动扬声器和所述被动扬声器互相连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：包括一个磁路系统，所述磁路系统按等角度间隔设置若干凸起部，所述磁路系统的中心位配置为第一磁极，所述凸起部配置为第二磁极，所述第一磁极和所述第二磁极相反；所述主动扬声器包含音圈，每个所述音圈分别套设于所述凸起部外侧。

3.根据权利要求1所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：包括支撑块和若干磁路系统，所述支撑块为与若干所述主动扬声器相配合的多边形结构，若干所述磁路系统设置于所述支撑块的各个侧面，所述主动扬声器包含音圈，每个所述音圈分别套设于所述磁路系统。

4.根据权利要求2或3所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：所述壳体为立方体结构，所述壳体在其四个侧面开设所述主动发音口，所述壳体在其顶面开设所述被动发音口，所述壳体的底面密封设置。

5.根据权利要求1所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：所述主动扬声器包含主动振膜，所述主动振膜分别挂设于所述主动发音口，所述被动扬声器包含被动振膜，所述被动振膜挂设于所述被动发音口。

6.根据权利要求1所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：定义每个所述主动扬声器的有效面积为Si、所述被动扬声器的有效面积为A、每个所述主动扬声器的最大振动幅度为Di、所述被动扬声器的最大振动幅度为B，其中i为1－n之间的正整数，n为主动扬声器的数量，则：

7.根据权利要求1所述的一种多振膜联动的扬声器，其特征在于：所述主动扬声器连接至同一个驱动电路，从而使所有的所述主动扬声器接收到的驱动信号相同。

8.一种电子产品，其特征在于：包含权利要求1－7任意一条所述的一种多振膜联动的扬声器。

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